土木工程中結構與地基加固技術的應用

海 旺，李來剛

（中國建筑第七工程局有限公司，河南鄭州 450000）

0 引言

隨著時代的發(fā)展，社會各界的關注重點在土木工程使用的安全性和穩(wěn)定性方面，因此土木工程的各類質量問題的出現(xiàn)是因為自然因素與結構因素在不斷的涌現(xiàn)。此外，在土木工程施工過程中，地基處理方式不當將會使其施工質量與施工安全受到影響，并導致其后期使用年限大大降低，這不但會制約城市發(fā)展，還會影響使用者的人身安全。因此土木工程地基加固技術與結構加固技術的深入研究需持續(xù)進行和加深，以便土木工程行業(yè)不斷地在我國持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

1 土木工程結構及地基加固的現(xiàn)實意義

1.1 延長土木工程使用年限

在土木工程施工過程中，如果施工環(huán)節(jié)處理不當，將會導致土木工程施工質量難以得到保障。因此為了避免土地資源浪費及施工材料浪費的問題出現(xiàn)，施工人員應通過科學有效的地基加固技術對軟弱地基或劣質地基進行加固處理，確保其能夠滿足土木工程建設標準，提高土木工程的施工安全，避免各類質量問題發(fā)生，延長其使用年限。

1.2 提高土木工程的耐久性

現(xiàn)實施工過程中諸多因素影響土木工程施工，例如施工人員操作行為不當、工程結構受到損壞、后期維護并為落實等。同時，施工過程易受自然因素影響，例如暴曬、大雨等，這些因素都會導致土木工程的耐久性大大降低。為提高其耐久性能，各種人為因素和環(huán)境因素可通過結構加固技術降低其對土木工程施工質量的不利影響。

1.3 增強土木工程的抗震性能

抗震能力是體現(xiàn)土木工程使用安全的一項重要指標，就目前來說，我國很多地區(qū)地震災害時有發(fā)生，土木工程結構和人們的生命財產安全都會受到地震災害（如圖1所示）的深刻影響。土木工程結構的抗震性能已在結構設計中已充分考慮其安全性，但是在低烈度地區(qū)出現(xiàn)高烈度地震的問題來說，行業(yè)內部還并未制定行之有效的方案。所以，為了避免地震災害對土木工程結構所造成的不利影響，確保建筑用戶的人身安全必須使土木工程結構及地基加固技術得到的應用。

圖1 地震災害對結構的危害

2 土木工程結構加固技術

2.1 提高鋼筋混凝土結構設計方案的科學性

因為鋼筋和混凝土材料本身受力性能存在著較大的差異，因此在鋼筋配置過程中，如果出現(xiàn)多筋或少筋的情況，將會對鋼筋混凝土結構的穩(wěn)定性有著極大的不利影響。所以在結構配置過程中，應根據(jù)工程的實際情況與各構件的受力特點，充分考慮多種影響因素，例如混凝土的抗?jié)B性能與抗壓強度等，科學地對各項數(shù)值加以計算，例如各截面載力等，并通過多種試驗、核算的方式，判斷其內部結構與外部結構可能會發(fā)生形變的可能性，降低計算誤差，最后明確鋼筋混凝土中的鋼筋實際數(shù)量。在鋼筋結構焊接過程中，由于土木工程的形狀與外觀存在著一定的差異，因此焊接順序也有所不同。在鋼結構焊接過程中，焊接人員應嚴格按照施工工藝與工序流程進行焊接，在焊接過程中重點檢查各節(jié)點的對稱性，當出現(xiàn)漏焊或缺焊問題時，應及時加以修補，確保焊接節(jié)點質量及外觀滿足工程建設要求。

2.2 提高鋼筋混凝土結構施工質量

在土木工程施工期間，利用鋼筋混凝土可以提高建筑結構的力學性能、建筑安全性及穩(wěn)定性。在提高土木工程的綜合效益面前，因為鋼筋混凝土的價格相對于其他類型的建筑材料有著優(yōu)越的價格優(yōu)勢，因此能夠降低成本的支出。但需要注意的是，由于土木工程施工過程煩瑣、施工量較大，在施工過程中，材料運輸、模板制作、工期規(guī)劃等存在一定的風險和不確定性，當出現(xiàn)較大的波動時，將會導致施工進度與質量受到影響。所以在土木工程結構加固時，應對各項細節(jié)加嚴格的把控，調整各項工序的施工方法，提升土木工程的施工質量。現(xiàn)階段，我國土木工程大多為鋼筋混凝土結構，此項結構具有安全性較強、環(huán)保無公害的特點，但由于鋼筋及混凝土的性質與作用存在著一定的差異，將二者相結合使用時，應明確兩種不同材料的受力特點，通過科學有效的組合方式，充分發(fā)揮出鋼筋與混凝土的力學性能。在材料選擇過程中，應確保混凝土材料滿足施工標準，并通過科學的計算方式，明確水、細骨料及水泥等原材料的比例，提高鋼筋混凝土配比的科學性，確保其成品質量能夠滿足施工標準。在鋼筋選擇過程中，應對其受力特性進行全面分析，并根據(jù)不同規(guī)格的鋼筋性能，選擇對應的鋼筋規(guī)格及型號。不同數(shù)量的鋼筋施工效果不同，因此應對鋼筋使用量加以嚴格的管理。

2.3 科學設置機械安裝地點

確保施工過程安全有序是土木工程施工的前提保障，所以在土木工程施工時，施工人員應對各項結構的安裝過程加以嚴格的保護，降低安全事故發(fā)生率。在機械安裝地點設置過程中，應充分掌握機械的可操作性及安裝面積等要點，在操作過程中應對起吊速度、起吊能力等數(shù)值加以科學的設置。

3 土木工程地基加固技術

3.1 排水固結技術

排水固結技術（如圖2所示）是指通過向土體施加外力的方式，排出地基內部的水分，提高其整體強度，使其固結形成地基。當?shù)叵滤惠^地基加固高度略高時，地基可能出現(xiàn)穩(wěn)定性以及沉降問題，都可以采用排水固結技術來解決。為了提高施工的效率，采用設置排水井或者增加水排的施工方法，降低排水距離，減少排水工期，可以迅速提高加固的效果和增強土木工程的整體性、穩(wěn)定性與安全性。此外，將排水固結技術與加筋技術相結合，能夠提高排水固結技術的應用成效。

圖2 排水固結現(xiàn)場施工

3.2 加筋技術

加筋技術（如圖3所示）是指將部分抗性較強、耐腐蝕性能優(yōu)越的材料插入至地基土層內部，利用這些材料能夠提高土體的強度與抗壓性能。利用施工技術將筋材至于土體內部，是加固的土體與此結合形成復合地基，當此部分復合地基收到外力影響時，筋材與土體之間產生摩擦力，因此形成向土體施加的側壓力。通過這種方式能夠避免土體出現(xiàn)偏移問題，由于此項加固技術應用過程較為便捷，因此已成為我國應用范圍最廣的對于地基加固技術的其中之一。

圖3 加筋技術

3.3 壓密注漿技術

因為壓密注漿技術的應用成效與施工方案的科學性密切相關，因此在施工前，施工人員應對施工地區(qū)的地質情況加以科學準確的勘察，并以此為基礎制定科學合理的施工方案，明確水泥粉煤灰的配比數(shù)值，根據(jù)施工要求將其制成漿液，利用注漿泵的施工技術將其壓入需要加固的土體之中。因此將加固的地基內部的水分與空氣壓出之后，漿液與土體之間將產生凝固現(xiàn)象，并對地基中的空隙加以填充，隨后在地基土壤內部形成支架，提高土壤的整體強度。

4 結語

綜上所述，在我國的經濟水平和文化水平的不斷發(fā)展過程中，人們對土木工程的需求也在結構形式上不斷地發(fā)展。在目前的土木工程建筑的使用過程中，一些時限較長的土木工程建筑和更改使用功能的土木工程建筑，為了增加建筑結構安全性、穩(wěn)定性和使用年限，結構加固技術與地基加固技術就顯得尤為突出和重要。根據(jù)建筑結構與地基的現(xiàn)場實際情況做出對結構與地基正確的加固措施，從而提高土木工程建筑的安全性和穩(wěn)定性，增加建筑結構的安全使用年限，提高整個社會關于土木工程建筑行業(yè)的水平。